一、实验目的
(1)探究两个互成角度的共点力与其合力间的关系。
(2)学习用__等效替代__的思想探究矢量合成的方法。
二、实验器材
方木板、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(若干)、铅笔。
三、实验原理与设计
1.实验的基本思想—— __等效替代法__。
(1)变量的控制要求:
在物理实验中,要注意控制实验过程中的不同变量(选填“相同变量”或“不同变量”)。
(2)设计思路:
可以用弹簧测力计拉橡皮筋,用一个力、两个力分别拉橡皮筋,使橡皮筋的作用效果不变,比较一个力和两个力的大小、方向之间的关系,找出规律。
2.实验原理:
(1)让两个互成角度的共点力F1和F2作用于某一物体,并产生明显的作用效果。
(2)用一个力F来代替F1和F2,并产生同样的作用效果,F可看成F1和F2的合力。
(3)测出F1、F2和F,比较它们的大小和方向,找出其中的规律。
3.实验设计——两组物理量的测量方法。
(1)一个力的测量:
用一个力拉橡皮筋时,记录细线的结点位置O、绳套的方向、弹簧测力计的读数。
(2)两个力的测量:
用两个力拉橡皮筋时,把橡皮筋的结点拉到相同位置O,记录两绳套的方向、两弹簧测力计的读数。
四、实验步骤
1.钉白纸:用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上。
2.拴绳套:用图钉把橡皮条的一端固定在A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套。
3.两力拉:用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长到某一位置O,如图所示。记录两弹簧测力计的读数,用铅笔描下O点的位置及此时两细绳套的方向。
4.一力拉:只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O,记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向。
5.重复做:改变两个力F1和F2的大小和夹角,再重复实验两次。